中心不重合径向剪切干涉迭代波前重构算法仿真分析

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作者 杜旭升 白福忠 +1 位作者 徐永祥 王建新 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第1期118-125,共8页

径向剪切干涉测量时经常会出现扩束与缩束光波中心不重合情况,传统波前重构算法会导致较大重构误差,其应用受到挑战。推导了中心不重合径向剪切干涉迭代波前重构算法,仿真分析了组合像差、单阶Zernike像差、中心偏移量大小及其计算误差... 径向剪切干涉测量时经常会出现扩束与缩束光波中心不重合情况,传统波前重构算法会导致较大重构误差,其应用受到挑战。推导了中心不重合径向剪切干涉迭代波前重构算法,仿真分析了组合像差、单阶Zernike像差、中心偏移量大小及其计算误差对重构算法的影响。结果表明,在剪切光波中心不重合情况下,该文算法能够准确进行波前重构,重构效果显著优于传统算法;在论文仿真条件下,随着中心偏移量的增大,本文算法重构波面均方根误差(RMS)不高于0.05λ,而传统算法重构误差RMS值达1.6λ且与偏移量近似线性相关。 展开更多

关键词 径向剪切干涉仪 迭代波前重构 中心不重合径向剪切 算法仿真

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径向剪切干涉法综合诊断光束质量研究 被引量：6

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作者 赵军普 陈波 +9 位作者 彭翰生 景峰 秦兴武 胡东霞 李强 刘华 孙志红 徐隆波 程娟 卢宗贵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期565-568,共4页

为了解决高功率激光装置光束质量诊断系统的自验证问题,研究了基于空间相位调制的径向剪切干涉法综合诊断光束质量的实验应用。该方法理论上只需一台干涉仪且从单幅干涉图中获取光束的近场、相位和远场分布信息。实验结果表明,目前可以... 为了解决高功率激光装置光束质量诊断系统的自验证问题,研究了基于空间相位调制的径向剪切干涉法综合诊断光束质量的实验应用。该方法理论上只需一台干涉仪且从单幅干涉图中获取光束的近场、相位和远场分布信息。实验结果表明,目前可以得到高分辨率的相位分布,由测量近场和相位恢复出的远场同CCD直接测量得到的远场形态相同,环围能量比曲线相当吻合,不足之处在于只能提取近场较低空间频率成分,还达不到CCD直接测量的空间分辨水平。 展开更多

关键词 光束质量 径向剪切干涉法 近场 远场 相位

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共光路径向剪切干涉仪的设计 被引量：4

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作者 何煦 马军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2029-2035,共7页

针对常规像移式干涉仪无法用于大口径、长光路光学系统波像差检测的工程问题,设计了共光路径向剪切干涉仪以消除采用标准波面所引入的系统误差。设计中采用由三角棱镜与斜方棱镜组合而成的胶合棱镜组作为波面剪切器件,将待测波面与其复... 针对常规像移式干涉仪无法用于大口径、长光路光学系统波像差检测的工程问题,设计了共光路径向剪切干涉仪以消除采用标准波面所引入的系统误差。设计中采用由三角棱镜与斜方棱镜组合而成的胶合棱镜组作为波面剪切器件,将待测波面与其复制波面产生干涉,并通过一组有不同相对孔径的透镜切换装置来控制干涉仪剪切比。与4D动态干涉仪在不同条件下的比对试验数据表明,设计的剪切干涉仪的测试重复精度约为λ/80,实际测试精度RMS优于λ/20(λ=630nm)。这种设计极大地缩小了仪器外形尺寸与重量,提高了超长光路干涉检测的效率。 展开更多

关键词 光学测量 径向剪切干涉仪 波像差

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径向剪切干涉仪 被引量：4

4

作者 冯胜 吴健 郑春燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期188-192,共5页

介绍了径向剪切干涉仪的工作原理、类型,分析了其面临的技术难题和各自优缺点。综述了径向剪切干涉仪的发展状况,讨论了它在光信息检测中的重要作用。

关键词 径向剪切干涉仪 光信息检测

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基于窗口傅里叶变换剪切干涉法波前检测 被引量：2

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作者 李洪儒 冯国英 +2 位作者 杜永兆 杨火木 周寿桓 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1897-1903,共7页

提出了一种利用二维窗口傅里叶变换从径向剪切干涉条纹中准确得到波前的重建技术。首先对剪切干涉条纹做二维窗口傅里叶变换,设置阈值和频率积分范围后,进行二维窗口傅里叶逆变换,然后对包裹相位做去载频和相位展开处理得到相位差分布,... 提出了一种利用二维窗口傅里叶变换从径向剪切干涉条纹中准确得到波前的重建技术。首先对剪切干涉条纹做二维窗口傅里叶变换,设置阈值和频率积分范围后,进行二维窗口傅里叶逆变换,然后对包裹相位做去载频和相位展开处理得到相位差分布,最后使用波前迭代算法从相位差中复原实际波前。模拟计算表明,使用该方法最大相位复原误差为0.82%,均方根值为0.020 9 rad,实验结果验证了该方法的有效性。同时也对窗口傅里叶变换的关键参数,如窗函数的选择、窗口大小的确定以及阈值的选取等进行了简要讨论。与传统傅里叶变换法(FFT)相比,基于窗口傅里叶变换的剪切干涉波前检测法有更高的精度和稳定性,为波前检测提供一种新的处理方法。 展开更多

关键词 波前检测 窗口傅里叶变换 径向剪切干涉 频谱滤波

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基于径向剪切干涉仪的三维位移测量技术 被引量：2

6

作者 王佳 刘荣明 +1 位作者 王佳超 吴慎将 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期54-62,共9页

本文提出一种基于双圆光栅径向剪切干涉仪的三维位移测量方法,其测量原理是径向剪切干涉仪所形成的莫尔条纹不仅由二维平面内位移决定,轴向位移会在+1和–1级莫尔条纹之间产生一个特定的相移.首先,基于标量衍射理论对双圆光栅径向剪切... 本文提出一种基于双圆光栅径向剪切干涉仪的三维位移测量方法,其测量原理是径向剪切干涉仪所形成的莫尔条纹不仅由二维平面内位移决定,轴向位移会在+1和–1级莫尔条纹之间产生一个特定的相移.首先,基于标量衍射理论对双圆光栅径向剪切干涉仪的+1和–1级莫尔条纹强度分布进行推导,建立了三维位移量与莫尔条纹强度分布的精确解析关系;其次,在频谱分析的基础上,利用半圆环滤波器进行空间滤波,实现+1和–1级莫尔条纹的同时成像;然后,提出了从莫尔条纹图中定量提取三维位移的算法,并通过数值模拟进行验证;最后,实验结果验证了该方法测量平面内位移的最大绝对误差为4.8×10^(–3) mm,平均误差为2.0×10^(–4) mm,轴向位移的最大绝对误差为0.25 mm,平均误差为8.6×10^(–3) mm.该方法具有装置简单、测量精度高、非接触、瞬时测量等特点,可实现三维位移的同时测量. 展开更多

关键词 三维位移测量 径向剪切干涉仪 莫尔条纹 圆光栅

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径向剪切干涉仪系统的研制与校准研究 被引量：2

7

作者 赵琦 蒋泽伟 +1 位作者 何勇 卢峰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第4期85-89,共5页

为了测量超长焦距高功率激光系统的波前畸变,研制并校准了基于空间相位调制的径向剪切干涉仪。仪器采用多波长设计,满足可见光和红外探测的需要。为研制并校准径向干涉仪,同哈特曼-夏克(HS)传感器、Zygo干涉仪进行了对比实验。通过实验... 为了测量超长焦距高功率激光系统的波前畸变,研制并校准了基于空间相位调制的径向剪切干涉仪。仪器采用多波长设计,满足可见光和红外探测的需要。为研制并校准径向干涉仪,同哈特曼-夏克(HS)传感器、Zygo干涉仪进行了对比实验。通过实验与理论对比,得到径向剪切干涉仪参数的最佳值。研究了汉宁窗的取值范围和边缘截取值的合理范围,结果表明,校准后的径向剪切干涉仪能够准确测量,仪器的重复性和精度都能满足高精度波前探测要求。 展开更多

关键词 光学测量 径向剪切干涉仪 实验研究 校准

原文传递

可变载频径向剪切雅敏干涉仪

8

作者 朱勇建 那景新 +2 位作者 王宇 职亚楠 范玉峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1176-1182,共7页

基于雅敏干涉装置,提出一种新的可变载频(条纹频率可调)的径向剪切干涉仪。该干涉仪主体由两块雅敏干涉平板、两对可旋转双光楔、两个可变比例的扩束镜组成;双光楔用于调节条纹周期,以获取最佳干涉图;两扩束镜的扩束比例可变,以调节最... 基于雅敏干涉装置,提出一种新的可变载频(条纹频率可调)的径向剪切干涉仪。该干涉仪主体由两块雅敏干涉平板、两对可旋转双光楔、两个可变比例的扩束镜组成;双光楔用于调节条纹周期,以获取最佳干涉图;两扩束镜的扩束比例可变,以调节最佳剪切量。两块平板加工误差一致,同时所有光楔来源于同一楔板,参数一致,两扩束镜的性能参数也完全相同,光路对称,严格等光程。提出的干涉仪可一次性完成非球面模具的测量;并根据被测面形情况进行条纹周期和剪切量的调节,获得了最佳条纹图。最后,对球面/非球面模具表面进行了测试。结果显示:通过调节双光楔和扩束比,此干涉仪可获得较好的条纹图,为多种非球面模具的进一步高效检测提供了新的思路。 展开更多

关键词 雅敏干涉仪 径向剪切干涉仪 条纹图 非球面模具

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用液晶电视研究径向剪切干涉的近场重建算法

9

作者 鲍丙芳 李大海 赵云影 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期36-38,共3页

对共光路径向剪切干涉(CRSI)的近场重建算法和LCTV的强度调制特性进行了分析。首先利用CRSI测量了实验中的LCTV强度调制特性的线性区域,然后将LCTV处于强度调制状态下模拟产生一任意强度分布,并使其灰度值限定在它的强度调制线性区域内... 对共光路径向剪切干涉(CRSI)的近场重建算法和LCTV的强度调制特性进行了分析。首先利用CRSI测量了实验中的LCTV强度调制特性的线性区域,然后将LCTV处于强度调制状态下模拟产生一任意强度分布,并使其灰度值限定在它的强度调制线性区域内,再进行径向剪切干涉测量,获取了该强度分布的干涉条纹图。从干涉图中提取出背景强度后,运用环路径向剪切干涉仪的近场重建迭代算法进行运算,得到了模拟光强的近场分布。本文同时对这一近场分布进行了数值仿真与实验研究,并对实验中出现的误差从理论上进行了合理的分析,进一步验证了实验方法的可行性和环路径向剪切干涉仪的近场重建迭代算法的正确性。 展开更多

关键词 径向剪切干涉仪 近场分布 迭代算法 液晶电视 振幅调制特性

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一种对比度可调的共光路径向剪切移相干涉仪

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作者 刘尧 白福忠 +3 位作者 吴亚琴 甘世明 刘珍 包晓艳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期268-273,共6页

针对现有共光路径向剪切干涉仪所存在的干涉条纹对比度不可调、剪切相位差复原精度低或移相方式复杂、光学系统调整困难等缺点,提出一种对比度可调的共光路径向剪切移相干涉仪,利用偏振分束实现对比度连续可调,用偏振移相技术实现四步... 针对现有共光路径向剪切干涉仪所存在的干涉条纹对比度不可调、剪切相位差复原精度低或移相方式复杂、光学系统调整困难等缺点,提出一种对比度可调的共光路径向剪切移相干涉仪,利用偏振分束实现对比度连续可调,用偏振移相技术实现四步移相干涉。对波前重建精度的主要影响因素之一,即条纹对比度,进行深入的理论分析与实验验证;并对液晶空间光调制器(LC-SLM)生成的实际像差进行实验测试。结果表明,共光路径向剪切移相干涉仪可获得最高的条纹对比度,有关起偏角与条纹对比度之间关系的研究结果可为相关光学系统的设计与建立提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 光学设计 径向剪切 移相干涉仪 条纹对比度 波前重建

原文传递

采用环路径向剪切干涉法测量液晶电视的相位调制特性 被引量：17

11

作者 李大海 潭泽富 +1 位作者 陈怀新 陈祯培 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期970-974,共5页

提出了一种测量液晶电视相位调制特性的新方法 ,并对液晶电视在该干涉仪中形成的条纹图进行了解释 ,对EPSONP1 3VM 1 2 5液晶电视的相位调制特性进行了实际测量 ,结果表明该测试方法能实现液晶电视相位调制特性的全场。

关键词 环路径向剪切干涉 液晶电视 相位调制特性 测量方法

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用液晶电视控制激光束小尺度波前畸变研究 被引量：1

12

作者 李大海 隋展 +1 位作者 李小舜 陈怀新 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期985-988,共4页

　将两块液晶电视(LCTV)通过中继成像方式级联,一块用于模拟小尺度畸变波前,另一块用于控制和衰减前面的小尺度畸变,通过环路径向剪切干涉(CRSI)装置对畸变波前的控制结果进行检测,从实验上实现了LCTV对激光光束小尺度波前畸变的控制。... 　将两块液晶电视(LCTV)通过中继成像方式级联,一块用于模拟小尺度畸变波前,另一块用于控制和衰减前面的小尺度畸变,通过环路径向剪切干涉(CRSI)装置对畸变波前的控制结果进行检测,从实验上实现了LCTV对激光光束小尺度波前畸变的控制。从理论上对实验原理进行了分析,给出了补偿后波前存在剩余波前起伏的合理解释。 展开更多

关键词 液晶电视 小尺度波前畸变控制 环路径向剪切干涉

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